JPS6050962B2 - ラジアルタ−ビン - Google Patents
ラジアルタ−ビンInfo
- Publication number
- JPS6050962B2 JPS6050962B2 JP14911078A JP14911078A JPS6050962B2 JP S6050962 B2 JPS6050962 B2 JP S6050962B2 JP 14911078 A JP14911078 A JP 14911078A JP 14911078 A JP14911078 A JP 14911078A JP S6050962 B2 JPS6050962 B2 JP S6050962B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- pressure
- impeller
- impellers
- turbines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、深冷ガス分離装置の寒冷発生用として使用
される膨脹タービン、あるいは、小容量エネルギー回収
のための動力用タービン、およびタービンコンプレッサ
ーなどに利用されるラジアルタービンに関するものであ
る。
される膨脹タービン、あるいは、小容量エネルギー回収
のための動力用タービン、およびタービンコンプレッサ
ーなどに利用されるラジアルタービンに関するものであ
る。
従来、ラジアルタービンの用途としては、空気分離装
置等の比較的低い熱落差の膨脹タービンにしか利用され
なかつた。
置等の比較的低い熱落差の膨脹タービンにしか利用され
なかつた。
しかしながら、最近水素、ヘリウムの液化用、ＮＧ等の
一般ガスの液化、および動力回収用として、かなり高い
熱落差で、しかも大容量の膨脹タービンが利用されるよ
うになつた。ところが、ラジアルタービンは１台につき
羽根車１個が、従来タイプであるため、高熱落差用ター
ビンには直列に複数台設置し、大容量用には並列に複数
台設置する必要がある。このように、タービンの設置台
数が増すと、設備費の上昇、据付スペースの増大、設備
の故障率の上昇が問題となる。また、深冷ガス分離装置
等に使用される膨脹タービンは、制動機側が常温部とな
つているため、タービンの設置台数が増せば、それに比
例して侵入熱量も多くなり、装置全体の保冷損失の悪化
をきたすことになる。 本発明は、従来のラジアルター
ビンに比較して、大きさを変えることなく、発生動力を
倍増することを目的としたものである。
一般ガスの液化、および動力回収用として、かなり高い
熱落差で、しかも大容量の膨脹タービンが利用されるよ
うになつた。ところが、ラジアルタービンは１台につき
羽根車１個が、従来タイプであるため、高熱落差用ター
ビンには直列に複数台設置し、大容量用には並列に複数
台設置する必要がある。このように、タービンの設置台
数が増すと、設備費の上昇、据付スペースの増大、設備
の故障率の上昇が問題となる。また、深冷ガス分離装置
等に使用される膨脹タービンは、制動機側が常温部とな
つているため、タービンの設置台数が増せば、それに比
例して侵入熱量も多くなり、装置全体の保冷損失の悪化
をきたすことになる。 本発明は、従来のラジアルター
ビンに比較して、大きさを変えることなく、発生動力を
倍増することを目的としたものである。
本発明は、回転主軸の両端にラジアルタービン用羽根
車を、該羽根車から流出するガス流の方向がお互いに逆
方向となるように取付け、該両羽根車の中間に発電制動
機を設けると共に、それらを１個のケーシング内に収め
たことを特徴とする。
車を、該羽根車から流出するガス流の方向がお互いに逆
方向となるように取付け、該両羽根車の中間に発電制動
機を設けると共に、それらを１個のケーシング内に収め
たことを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面によつて説明する。 第
１図は主軸の両端に羽根車を設け、発電機を制動機とし
たラジアルタービンの構造を示したもので、軸受１０で
支えられた主軸５の一端には第１羽根車３が、他端には
第２羽根車８がそれぞれ取付けられている。
１図は主軸の両端に羽根車を設け、発電機を制動機とし
たラジアルタービンの構造を示したもので、軸受１０で
支えられた主軸５の一端には第１羽根車３が、他端には
第２羽根車８がそれぞれ取付けられている。
両方の羽根車３、８の中間には、制動機として発電制動
機１１が組み込まれている。第１タービンのガスの流れ
は、第１タービン入口１を通り、第１タービンケース２
に入り、第１羽根車３により断熱膨脹して、第１タービ
ン出口４へと流れる。一方、第２タービンについては、
ガスは第２タービン入口６を通り、第２タービンケース
７に入り、第２羽根車８により断熱膨脹して、第２ター
ビン出口９へと流れる。 なお、第１図から明らかなよ
うに、ラジアルターピン用羽根車３から出ていくガス流
の方向は、第１図で左方向となつており、またラジアル
タービン用羽根車８から出ていくガス流の方向は、第１
図で右方向となつている。
機１１が組み込まれている。第１タービンのガスの流れ
は、第１タービン入口１を通り、第１タービンケース２
に入り、第１羽根車３により断熱膨脹して、第１タービ
ン出口４へと流れる。一方、第２タービンについては、
ガスは第２タービン入口６を通り、第２タービンケース
７に入り、第２羽根車８により断熱膨脹して、第２ター
ビン出口９へと流れる。 なお、第１図から明らかなよ
うに、ラジアルターピン用羽根車３から出ていくガス流
の方向は、第１図で左方向となつており、またラジアル
タービン用羽根車８から出ていくガス流の方向は、第１
図で右方向となつている。
つまり、両羽根車から流出するガス流の方向が主軸に対
して互いに逆方向になるように取付けられている。これ
によつて、主軸に発生するスラストカは、互いに相殺さ
れ、安定した運転が実現できる。また、第１図に示すよ
うに、両羽根車、主軸、および発電制動機は、１個のケ
ーシング内に収められており、これによつて全体として
非常にコンパクトになつて、据付スペースを大幅に低減
できる。特に、深冷ガス分離装置等に使用される膨脹タ
ービンでは、特に制動機側からの侵入熱による装置の保
冷損失が問題となるが、第１図に示す構成では発電制動
機の両端とも外部としや断されているので、外部からの
侵入熱による悪影響は低減できる。いま、このタービン
を大容量として使用したい場合には、プロセス側から流
れて来たガスをタービンの直前で分岐させて、第１ター
ビン入口１および第２タービン入口６へと並列にしてガ
スを流すことができる。
して互いに逆方向になるように取付けられている。これ
によつて、主軸に発生するスラストカは、互いに相殺さ
れ、安定した運転が実現できる。また、第１図に示すよ
うに、両羽根車、主軸、および発電制動機は、１個のケ
ーシング内に収められており、これによつて全体として
非常にコンパクトになつて、据付スペースを大幅に低減
できる。特に、深冷ガス分離装置等に使用される膨脹タ
ービンでは、特に制動機側からの侵入熱による装置の保
冷損失が問題となるが、第１図に示す構成では発電制動
機の両端とも外部としや断されているので、外部からの
侵入熱による悪影響は低減できる。いま、このタービン
を大容量として使用したい場合には、プロセス側から流
れて来たガスをタービンの直前で分岐させて、第１ター
ビン入口１および第２タービン入口６へと並列にしてガ
スを流すことができる。
この結果、第１，第２の羽根車３，８において、全く同
様な膨脹仕事をさせることができるので、発電制動機１
１には、膨脹タービン２台分の動力が付加されることに
なる。次に、このタービンを高い熱落差用として使用し
たい場合には、プロセス側から流れてきたガスを全量第
１タービン入口１へ導き、第１羽根車３でまず高圧膨脹
仕事をさせる。更に第１タービン出口４を出たガスを、
配管により第２タービン入口６へと直列に導くことによ
つて、第２羽根車８では低圧膨脹仕事を行ない、第２タ
ービン出口９へとガスは流出する。この結果、第１，第
２羽根車３，８において、高圧、低圧と、従来の羽根車
を１個組み込まれたラジアルタービンに比べて、一２台
分の膨脹仕事を行なつたことになる。ラジアルタービン
が高圧力下で使用される場合、圧力によつて生ずるスラ
ストカの増大が問題となる。
様な膨脹仕事をさせることができるので、発電制動機１
１には、膨脹タービン２台分の動力が付加されることに
なる。次に、このタービンを高い熱落差用として使用し
たい場合には、プロセス側から流れてきたガスを全量第
１タービン入口１へ導き、第１羽根車３でまず高圧膨脹
仕事をさせる。更に第１タービン出口４を出たガスを、
配管により第２タービン入口６へと直列に導くことによ
つて、第２羽根車８では低圧膨脹仕事を行ない、第２タ
ービン出口９へとガスは流出する。この結果、第１，第
２羽根車３，８において、高圧、低圧と、従来の羽根車
を１個組み込まれたラジアルタービンに比べて、一２台
分の膨脹仕事を行なつたことになる。ラジアルタービン
が高圧力下で使用される場合、圧力によつて生ずるスラ
ストカの増大が問題となる。
スラストカは、作動圧力以外に羽根車外径と重要な関係
がある。第２図は、本発明によるラジアルタービンを高
熱落差用として使用した場合の実施例を示したもので、
圧力Ｐ１である高圧ガスは、高圧タービン入口１２を通
つて高圧タービンケース１３より高圧タービン羽根車１
４に入り、ここで高圧膨脹を行なつて高圧タービン出口
１５へと流れたガスは、低圧力Ｐ２となつて低圧タービ
ン入口１６へと導かれ、低圧タービンケース１７より低
圧タービン羽根車１８に入り、ここで低圧膨脹を行なつ
て低圧タービン出口１９へと流れる。この場合、図示矢
印Ａ方向に働くスラストカは、圧力Ｐ１が高圧ター”ピ
ン羽根車１４背面積Ｐ１に作用することにより決まり、
図示矢印Ｂ方向に働くスラストカは、圧力Ｐ２が低圧タ
ービン羽根車１８背面積Ｄ２に作用することにより決ま
る。一方、高圧、低圧タービンを流れる実流量を比べて
みると、低圧タービンの方が大きい。したがつて、羽根
車も低圧タービンの方が大きくなる。故にＰ１〉Ｐ２，
Ｄｌ〈Ｄ２ということになる。したがつて、圧力と羽根
車の大きさを調整すれば、タービンのスラストカを打ち
消すことも可能となり、スラスト軸受負荷の軽減が推進
されて、スラスト軸受の信頼性の向上につながる。以上
述べたように、本発明によれば１台のラジアルタービン
で２台分の仕事を行なわせることができる。
がある。第２図は、本発明によるラジアルタービンを高
熱落差用として使用した場合の実施例を示したもので、
圧力Ｐ１である高圧ガスは、高圧タービン入口１２を通
つて高圧タービンケース１３より高圧タービン羽根車１
４に入り、ここで高圧膨脹を行なつて高圧タービン出口
１５へと流れたガスは、低圧力Ｐ２となつて低圧タービ
ン入口１６へと導かれ、低圧タービンケース１７より低
圧タービン羽根車１８に入り、ここで低圧膨脹を行なつ
て低圧タービン出口１９へと流れる。この場合、図示矢
印Ａ方向に働くスラストカは、圧力Ｐ１が高圧ター”ピ
ン羽根車１４背面積Ｐ１に作用することにより決まり、
図示矢印Ｂ方向に働くスラストカは、圧力Ｐ２が低圧タ
ービン羽根車１８背面積Ｄ２に作用することにより決ま
る。一方、高圧、低圧タービンを流れる実流量を比べて
みると、低圧タービンの方が大きい。したがつて、羽根
車も低圧タービンの方が大きくなる。故にＰ１〉Ｐ２，
Ｄｌ〈Ｄ２ということになる。したがつて、圧力と羽根
車の大きさを調整すれば、タービンのスラストカを打ち
消すことも可能となり、スラスト軸受負荷の軽減が推進
されて、スラスト軸受の信頼性の向上につながる。以上
述べたように、本発明によれば１台のラジアルタービン
で２台分の仕事を行なわせることができる。
この結果、ラジアルタービンの大きさを変えることなく
発生動力を倍増させることができ、小型で大出力が期待
できるため、出力当りのタービン設備費を半減すること
ができる。
発生動力を倍増させることができ、小型で大出力が期待
できるため、出力当りのタービン設備費を半減すること
ができる。
第１図、第２図は本発明の実施例を示す膨脹タービンの
断面図である。 １・・・・・・第１タービン入口、２・・・・・・第１
タービンケース、３・・・・・・第１羽根車、４・・・
・・・第１タービン出口、５・・・・・・主軸、６・・
・・・・第２タービン入口、７・・・・第２タービンケ
ース、８・・・・・・第２羽根車、９・・・・第２ター
ビン出口、１０・・・・・・軸受、１１・・・発電制動
機、１２・・・・・・高圧タービン入口、１３・・・・
・・高圧タービンケース、１４・・・・・・高圧タービ
ン羽根車、１５・・・・・・高圧タービン出口、１６・
・・・・・低圧タービン入口、１７・・・・・・低圧タ
ービンケース、１８・・・・・・低圧タービン羽根車、
１９・・・・・・低圧タービン出口、２０・・・・・・
軸シール部。
断面図である。 １・・・・・・第１タービン入口、２・・・・・・第１
タービンケース、３・・・・・・第１羽根車、４・・・
・・・第１タービン出口、５・・・・・・主軸、６・・
・・・・第２タービン入口、７・・・・第２タービンケ
ース、８・・・・・・第２羽根車、９・・・・第２ター
ビン出口、１０・・・・・・軸受、１１・・・発電制動
機、１２・・・・・・高圧タービン入口、１３・・・・
・・高圧タービンケース、１４・・・・・・高圧タービ
ン羽根車、１５・・・・・・高圧タービン出口、１６・
・・・・・低圧タービン入口、１７・・・・・・低圧タ
ービンケース、１８・・・・・・低圧タービン羽根車、
１９・・・・・・低圧タービン出口、２０・・・・・・
軸シール部。
Claims (1)
- １ 主軸の両端に、ラジアルタービン用羽根車を、該羽
根車から流出するガス流の方向が主軸に対して互いに逆
方向となるように取付け、該両羽根車の中間に発電制動
機を設けると共に、それらを１個のケーシング内に収め
たことを特徴とするラジアルタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14911078A JPS6050962B2 (ja) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | ラジアルタ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14911078A JPS6050962B2 (ja) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | ラジアルタ−ビン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5575502A JPS5575502A (en) | 1980-06-06 |
| JPS6050962B2 true JPS6050962B2 (ja) | 1985-11-11 |
Family
ID=15467913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14911078A Expired JPS6050962B2 (ja) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | ラジアルタ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050962B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838302A (ja) * | 1981-08-29 | 1983-03-05 | Shimadzu Corp | 遠心式羽根車装置 |
| JPS58186104U (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-10 | 石川島播磨重工業株式会社 | 発電装置 |
| JPH0523761Y2 (ja) * | 1990-06-28 | 1993-06-17 | ||
| WO2008090628A1 (ja) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Hitachi, Ltd. | 蒸気タービン発電設備及びその運転方法 |
| NL1034458C2 (nl) * | 2007-10-02 | 2009-04-03 | Bepart B V | Microturbinesysteem, alsmede werkwijze. |
| US8400005B2 (en) | 2010-05-19 | 2013-03-19 | General Electric Company | Generating energy from fluid expansion |
| US8739538B2 (en) * | 2010-05-28 | 2014-06-03 | General Electric Company | Generating energy from fluid expansion |
| WO2012006925A1 (zh) * | 2010-07-16 | 2012-01-19 | Cong Yang | 多级压缩气体发动机及机动车 |
| JP5959816B2 (ja) * | 2011-09-01 | 2016-08-02 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | ラジアルガスエキスパンダ |
-
1978
- 1978-12-04 JP JP14911078A patent/JPS6050962B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5575502A (en) | 1980-06-06 |
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